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恒鑫牌THI消泡剂

赖氨酸消泡剂与赖氨酸发酵常见的问题

发布时间:2012-09-18 12:04:14

一、解除代谢互锁 赖氨酸与亮氨酸生物合成之间存在代谢互锁,即PS(二氢吡啶二羧酸合成酶)为亮氨酸所阻遏,应设法解除。其方法是: 1.选育亮氨酸缺陷型:例如,以抗AEC的赖氨酸消泡剂生产菌为亲株,诱变育得抗AEC兼具亮氨酸缺陷型的突变株,在限量亮氨酸的条件下,由于解除了亮氨酸对PS的反馈阻遏,赖氨酸消泡剂使赖氨酸的产量由原来33g/L提高到40g/L。此外,因为烟酰胺参与亮氨酸合成,故选育烟酰胺缺陷型NAA-,限量烟酰胺也能解除代谢互锁,提高产酸量。 2.选育抗亮氨酸类似物突变株:选育抗亮氨酸类似物突变株等,可以从中选出解除代谢互锁的突变株。例如,采用乳糖发酵短杆菌丙氨酸缺陷型兼AEC相TA双重抗性菌株AJ3790,进行赖氨酸发酵消泡剂,结果生成110g/L赖氨酸,对醋酸产率为24%,达到文献上最高纪录。 3.选育对苯醌或喹啉衍生物敏感性的突变株:选育苯醌或喹啉衍生物敏感性突变株,是一种寻找亮氨酸合成酶系微弱的菌株的育种方法。醌类和喹啉衍生物都是生物合成亮氨酸酶系的抑制剂,能抑制细菌的生长并可为添加亮氨酸所解除。 二、防止回复突变 赖氨酸消泡剂发酵的高产菌株常具有多种遗传标记,若因回复突变而丧失积累赖氨酸所必需的遗传标记,回复突变成原养型或原敏感型就会降低乃至失去积累赖氨酸的能力。防止办法有: 1.选育遗传性稳定的菌株:在经诱变处理后,易出现回变株的培养基中反复传代,选取不发生回变的菌株。 2.定向赋予生产菌的遗传标记:如hom-增加thr-或met-,Leu-增加NAA-,育成双缺菌株,增加抗回变特性,使生产稳产、高产。就抗性而言,尽量再育成多重抗性突变株。 生产上要特别注意防止种子培养阶段出现回变菌,种子营养要丰富,尤其是提供足够的缺陷营养物并添加适量抗性类似物;定期纯化,检查遗传标记;利用某些抗菌素对生产菌最小生长的抑制浓度比其回变株高的特性,添加红霉素抑制回复突变等。 三、选育温度敏感性突变株(tem-) 选育温度敏感性突变株也是赖氨酸消泡剂发酵育种的有效措施。如突变位置发生在为亮氨酸合成酶系编码的基因中,高温时就是一种亮氨酸缺陷型。户坂修等着眼于解除代谢互锁,选育在30℃生长良好,34℃却不能生长的温度敏感性菌突变株,育得AJ11093和AJ11099两株赖氨酸高产菌,赖氨酸消泡剂发酵开始时,在29-33℃培养,于发酵24-48 h期间,将发酵温度提高到34℃以上,抑制多余的增殖并解除对PS的阻遏,结果积累了45g/L,39 g/L赖氨酸,对糖转化率为45%和39%。 本文参考《发酵微生物学》一书。
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